JP2006250802A - Power distribution monitoring device and its monitoring method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To monitor the absolute value of a neutron flux by calibrating the neutron flux value calculated with a neutron flux calculating means on the basis of γ-ray detected with γ-ray detectors in a reactor. <P>SOLUTION: The power distribution monitoring device of this invention comprises a neutron detector 2a for detecting neutrons, a first neutron flux calculating means C14 for calculating neutron flux from neutrons detected with the neutron detector, a γ-ray detector 3a detecting γ-ray, a γ-ray flux calculating means 8 for calculating γ-ray flux from the γ-ray detected with the γ-ray detector, and a calibrating means for calibrating the neutron flux calculated with the neutron flux calculating means C14. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、中性子の出力分布を監視する出力分布監視装置及びその監視方法に関する。   The present invention relates to an output distribution monitoring apparatus for monitoring an output distribution of neutrons and a monitoring method therefor.

沸騰水型原子炉(ＢＷＲ)内において、原子燃料が装荷される炉心部には、炉心内部の中性子束を計測するために核***型中性子検出器が挿入されている。この中性子検出器内部に存在する中性子反応物質であるウランは、中性子照射により消耗するため、中性子照射量に応じて中性子に対する感度が低下する傾向がある。このため、中性子検出器は長期の使用期間にわたって定期的に感度校正を行って使用する必要がある。   In a boiling water reactor (BWR), a nuclear fission neutron detector is inserted in a core part loaded with nuclear fuel in order to measure the neutron flux inside the core. Since uranium, which is a neutron reactive substance present in the neutron detector, is consumed by neutron irradiation, the sensitivity to neutrons tends to decrease depending on the amount of neutron irradiation. For this reason, the neutron detector needs to be used after performing sensitivity calibration periodically over a long period of use.

この中性子束は熱出力に比例するので、従来の中性子検出器は、炉心性能計算により求められる炉内の熱出力分布に対応して相対的に校正されていた。このような中性子検出器の校正方法としては、原子炉内に複数配置したγ線検出器からの出力及び原子炉の熱収支から計算した熱出力分布を用いて校正する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−６５６９６号公報 Since this neutron flux is proportional to the heat output, the conventional neutron detector has been relatively calibrated in accordance with the heat output distribution in the reactor determined by the core performance calculation. As a method for calibrating such a neutron detector, there is a method for calibrating using a power output distribution calculated from an output from a plurality of γ-ray detectors arranged in the reactor and a heat balance of the reactor (for example, a patent) Reference 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 3-65696

しかしながら、上述した従来の中性子検出器の校正方法は、γ線検出器からの出力及び原子炉の熱収支から計算した熱出力分布を用いて校正されるために、中性子検出器は熱出力に対して相対的に校正されているのみである。このため、従来の中性子検出器の校正方法においては、中性子束の絶対値に対する校正が行われていない。このため、中性子検出器の測定値から検出器位置の中性子束値を得ることはできない、という課題があった。   However, the calibration method of the conventional neutron detector described above is calibrated using the thermal power distribution calculated from the output from the γ-ray detector and the heat balance of the reactor, so the neutron detector is It is only relatively calibrated. For this reason, in the conventional calibration method of the neutron detector, the absolute value of the neutron flux is not calibrated. For this reason, the subject that the neutron flux value of a detector position cannot be obtained from the measured value of a neutron detector occurred.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、中性子束値から核反応の反応状態を熱収支計算によらずに直接監視することができる出力分布監視装置及びその監視方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides an output distribution monitoring apparatus and a monitoring method thereof that can directly monitor the reaction state of a nuclear reaction from a neutron flux value without using heat balance calculation. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明の出力分布監視装置においては、中性子を検出する中性子検出器と、前記中性子検出器で検出された中性子により中性子束を算出する第１の中性子束計算手段と、γ線を検出するγ線検出器と、前記γ線検出器で検出されたγ線によりγ線束を算出するγ線束計算手段と、前記第１の中性子束計算手段で算出された中性子束と前記γ線束計算手段で算出されたγ線束が入力され、前記中性子束計算手段で算出された中性子束を校正する校正手段と、を備えたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, in the output distribution monitoring device of the present invention, a neutron detector for detecting neutrons, a first neutron flux calculating means for calculating a neutron flux from neutrons detected by the neutron detector, γ-ray detector for detecting γ-ray, γ-ray flux calculating means for calculating γ-ray flux from γ-rays detected by the γ-ray detector, neutron flux calculated by the first neutron flux calculating means, and and a calibrating unit that receives the γ-ray flux calculated by the γ-ray flux calculating unit and calibrates the neutron flux calculated by the neutron flux calculating unit.

また、上記目的を達成するため、本発明の出力分布監視方法においては、中性子を検出する中性子検出ステップと、検出された中性子により中性子束を算出する第１の中性子束計算ステップと、γ線を検出するγ線検出ステップと、検出されたγ線によりγ線束を算出するγ線計算ステップと、算出された中性子束とγ線束とにより算出された中性子束を校正する校正ステップと、を備えたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, in the output distribution monitoring method of the present invention, a neutron detection step for detecting neutrons, a first neutron flux calculation step for calculating a neutron flux from the detected neutrons, A γ-ray detection step for detecting, a γ-ray calculation step for calculating a γ-ray flux from the detected γ-ray, and a calibration step for calibrating the neutron flux calculated by the calculated neutron flux and γ-ray flux It is characterized by this.

また、上記目的を達成するため、本発明の出力分布監視方法においては、中性子を検出する中性子検出ステップと、検出された中性子の直流成分を測定する直流成分測定ステップと、測定された直流成分測定値から中性子束を算出する第１の中性子束計算ステップと、検出された中性子の揺らぎ成分を測定する揺らぎ成分測定ステップと、測定された揺らぎ成分測定値から中性子束を算出する第２の中性子束計算ステップと、γ線を検出するγ線検出ステップと、検出されたγ線によりγ線束を算出するγ線束計算ステップと、第２の中性子束計算ステップ算出された中性子束とγ線束との比により第１の中性子束計算ステップで算出された中性子束を校正する校正ステップと、を備えたことを特徴とするものである。     In order to achieve the above object, in the output distribution monitoring method of the present invention, a neutron detection step for detecting neutrons, a direct current component measurement step for measuring a direct current component of the detected neutrons, and a measured direct current component measurement A first neutron flux calculating step for calculating the neutron flux from the values, a fluctuation component measuring step for measuring the fluctuation component of the detected neutron, and a second neutron flux for calculating the neutron flux from the measured fluctuation component measurement value A calculation step; a γ-ray detection step for detecting γ-rays; a γ-ray flux calculation step for calculating a γ-ray flux based on the detected γ-rays; and a ratio of the calculated neutron flux to the γ-ray flux. And a calibration step for calibrating the neutron flux calculated in the first neutron flux calculation step.

本発明の出力分布監視装置及びその監視方法により、中性子束の絶対値を監視することが可能となり、中性子束の監視精度を格段に向上させることができる。   The output distribution monitoring apparatus and the monitoring method thereof according to the present invention can monitor the absolute value of the neutron flux, and can greatly improve the monitoring accuracy of the neutron flux.

以下、本発明に係る出力分布監視装置及びその監視方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   Embodiments of an output distribution monitoring apparatus and monitoring method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本発明の実施の形態の中性子検出器の校正手順を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a calibration procedure of the neutron detector according to the embodiment of the present invention.

図１に示すように、検出器集合体１ａ、１ｂ、１ｃが原子炉内において出力分布を監視するために配置される。この検出器集合体１ａの内部には、中性子検出器２ａ及びγ線検出器３ａが並列に収納される。同様に、検出器集合体１ｂの内部には、中性子検出器２ｂ及びγ線検出器３ｂが並列に収納される。また、検出器集合体１ｃの内部には、中性子検出器２ｃ及びγ線検出器３ｃが並列に収納される。 As shown in FIG. 1, detector assemblies 1a, 1b, 1c are arranged to monitor the power distribution in the reactor. Inside this detector assembly 1a, a neutron detector 2a and a γ-ray detector 3a are accommodated in parallel. Similarly, a neutron detector 2b and a γ-ray detector 3b are accommodated in parallel in the detector assembly 1b. Further, a neutron detector 2c and a γ-ray detector 3c are accommodated in parallel inside the detector assembly 1c.

この検出器集合体１ａ、１ｂ、１ｃに収納される中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃ及びγ線検出器３ａ、３ｂ、３ｃは、本図において各々１個ずつ収納されているが、これに限定されることなく、各々複数収納される場合もある。また、検出器集合体１ａ、１ｂ、１ｃは、本図において３個設置されているが、これに限定されることなく、適宜複数原子炉内に配置される。   The neutron detectors 2a, 2b, and 2c and the γ-ray detectors 3a, 3b, and 3c housed in the detector assemblies 1a, 1b, and 1c are housed one by one in the drawing, but the present invention is not limited to this. In some cases, a plurality of pieces may be stored. In addition, although three detector assemblies 1a, 1b, and 1c are installed in the figure, the detector assemblies 1a, 1b, and 1c are not limited to this, and are appropriately arranged in a plurality of nuclear reactors.

この中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃからの出力信号はマルチプレクサ４により順次切り替えられて伝送される。プラントによっては、このマルチプレクサ４を配置しないで直接に伝送する場合もある。中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃから順次選択されて伝送された信号は、揺らぎ成分測定手段６及び直流信号測定手段１３に入力される。この揺らぎ成分測定手段６により出力された揺らぎ成分測定値は、中性子束計算手段Ａ７に入力される。   Output signals from the neutron detectors 2a, 2b, and 2c are sequentially switched by the multiplexer 4 and transmitted. Depending on the plant, this multiplexer 4 may be directly transmitted without being arranged. The signals sequentially selected and transmitted from the neutron detectors 2a, 2b and 2c are input to the fluctuation component measuring means 6 and the DC signal measuring means 13. The fluctuation component measurement value output by the fluctuation component measurement means 6 is input to the neutron flux calculation means A7.

また、中性子束計算手段Ａ７により計算された中性子束値は、校正手段を構成する中性子束／γ線束履歴記録手段１０及び監視手段である中性子束／γ線束監視・補正手段１１に入力される。さらに、中性子束／γ線束履歴記録手段１０に記録された中性子束／γ線束履歴は、予測手段である中性子束／γ線束予測手段１２に入力される。また、中性子束／γ線束予測手段１２から出力された中性子束／γ線束予測値は、中性子束／γ線束監視・補正手段１１に入力される。また、中性子束／γ線束監視・補正手段１１から出力される中性子束／γ線束値は、中性子束計算手段Ｂ９に入力される。   The neutron flux value calculated by the neutron flux calculating means A7 is input to the neutron flux / γ ray flux history recording means 10 constituting the calibration means and the neutron flux / γ ray flux monitoring / correcting means 11 serving as the monitoring means. Further, the neutron flux / γ ray flux history recorded in the neutron flux / γ ray flux history recording means 10 is input to the neutron flux / γ ray flux prediction means 12 which is a prediction means. The neutron flux / γ-ray flux predicted value output from the neutron flux / γ-ray flux prediction means 12 is input to the neutron flux / γ-ray flux monitoring / correction means 11. Further, the neutron flux / γ-ray flux value output from the neutron flux / γ-ray flux monitoring / correcting means 11 is input to the neutron flux calculating means B9.

一方、直流信号測定手段１３から出力された直流電流値は、中性子束計算手段Ｃ１４に入力される。   On the other hand, the direct current value output from the DC signal measuring means 13 is input to the neutron flux calculating means C14.

また、γ線検出器３ａ、３ｂ、３ｃからの出力信号はマルチプレクサ５により順次切り替えられて伝送される。プラントによっては、このマルチプレクサ５を配置しないで直接に伝送する場合もある。γ線検出器３ａ、３ｂ、３ｃから順次切り替えられて伝送された信号は、γ線計算手段８に入力される。このγ線計算手段８により計算されたγ線束値は、校正手段を構成する中性子束計算手段Ｂ９、中性子束／γ線束履歴記録手段１０並びに中性子束／γ線束監視・補正手段１１に入力される。   The output signals from the γ-ray detectors 3a, 3b and 3c are sequentially switched by the multiplexer 5 and transmitted. Depending on the plant, this multiplexer 5 may be directly transmitted without being arranged. Signals that are sequentially switched and transmitted from the γ-ray detectors 3 a, 3 b, 3 c are input to the γ-ray calculating means 8. The γ-ray flux value calculated by the γ-ray calculating means 8 is input to the neutron flux calculating means B9, the neutron flux / γ-ray flux history recording means 10 and the neutron flux / γ-ray flux monitoring / correcting means 11 constituting the calibration means. .

中性子束計算手段Ｃ１４で算出された中性子束値は、中性子計算手段Ｂ９により算出された中性子束値より校正される。   The neutron flux value calculated by the neutron flux calculation means C14 is calibrated from the neutron flux value calculated by the neutron calculation means B9.

この校正された中性子束値は、プラント制御装置１５又は炉心反応度監視装置１６に伝送される。   The calibrated neutron flux value is transmitted to the plant control device 15 or the core reactivity monitoring device 16.

このように構成された本実施の形態において、中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃの出力はマルチプレクサ４で切り替えながら伝送される。各中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃからの直流電流は直流成分測定手段１３で測定される。また、揺らぎ成分は揺らぎ成分測定手段６で測定される。   In the present embodiment configured as described above, the outputs of the neutron detectors 2a, 2b, and 2c are transmitted while being switched by the multiplexer 4. The direct current from each neutron detector 2a, 2b, 2c is measured by the direct current component measuring means 13. The fluctuation component is measured by the fluctuation component measuring means 6.

揺らぎ成分の計測は、一般にキャンベル計測又はＭＳＶ（ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｖｏｌｔａｇｅ）計測と呼ばれる計測方法による。この両方の測定は、本図に示すように同時測定することも可能であるが、順次切り替えて測定してもよい。直流成分測定手段１３で測定された直流測定値は中性子束計算手段Ｃ１４により中性子束値に換算される。   The fluctuation component is measured by a measurement method generally called Campbell measurement or MSV (mean square voltage) measurement. Both of these measurements can be performed simultaneously as shown in this figure, but may be performed by switching sequentially. The direct current measurement value measured by the direct current component measurement means 13 is converted into a neutron flux value by the neutron flux calculation means C14.

揺らぎ成分測定手段６で測定された揺らぎ測定値は、中性子束計算手段Ａ７により中性子束値に換算される。中性子束計算手段Ａ７においては、中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃの揺らぎ成分の感度が使用されるが、中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃの原子炉内装荷前に金箔照射法等のトレーサブルな方法で測定された値が、感度校正するために使用される。このように、中性子束は、既知の中性子束照射場において測定された揺らぎ成分の中性子感度の測定値を使用して校正される。これは、中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃの装荷直後においては、前述の揺らぎ成分に係る中性子感度の変化がほとんどないためである。揺らぎ成分の初期中性子感度をＳｍｓｖ（０）、装荷直後の揺らぎ測定値をＭＳＶ（０）とすると、原子炉内の中性子束φｎは下記の（１）式により求めることができる。   The fluctuation measured value measured by the fluctuation component measuring means 6 is converted into a neutron flux value by the neutron flux calculating means A7. In the neutron flux calculation means A7, the sensitivity of fluctuation components of the neutron detectors 2a, 2b, and 2c is used. The value measured at is used to calibrate the sensitivity. In this way, the neutron flux is calibrated using the measured value of the neutron sensitivity of the fluctuation component measured in a known neutron flux irradiation field. This is because immediately after loading of the neutron detectors 2a, 2b, and 2c, there is almost no change in neutron sensitivity related to the aforementioned fluctuation component. Assuming that the initial neutron sensitivity of the fluctuation component is Smsv (0) and the fluctuation measurement immediately after loading is MSV (0), the neutron flux φn in the reactor can be obtained by the following equation (1).

φｎ ＝ ＭＳＶ（０）／Ｓｍｓｖ（０）・・・・・・・（１）
一方、γ線検出器３ａ、３ｂ、３ｃから順次切り替えられて伝送された信号は、γ線計算手段８に入力される。このγ線束計算手段８により、γ線束値に換算される。このγ線計算手段８により算出されたγ線束値は中性子束計算手段Ｂ９に入力される。この中性子束計算手段Ｂ９おいて、γ線束計算手段８により換算されたγ線束値から中性子束値が訂正される。 φn = MSV (0) / Smsv (0) (1)
On the other hand, the signals transmitted by sequentially switching from the γ-ray detectors 3 a, 3 b and 3 c are input to the γ-ray calculating means 8. The γ-ray flux calculation means 8 converts the value into a γ-ray flux value. The γ-ray flux value calculated by the γ-ray calculating means 8 is input to the neutron flux calculating means B9. In this neutron flux calculation means B9, the neutron flux value is corrected from the γ-ray flux value converted by the γ-ray flux calculation means 8.

具体的には、γ線検出器３ａ、３ｂ、３ｃの装荷直後においてγ線検出器の測定値から求めたγ線束をφγ、その後炉心の出力変化により中性子束，γ線束が変化した後にγ線検出器の測定値より求められたγ線束をφγ’とすると、出力変化後の原子炉内の中性子束φｎ’は下記の（２）式により求めることができる。   Specifically, immediately after loading the γ-ray detectors 3a, 3b, and 3c, the γ-ray flux obtained from the measured value of the γ-ray detector is φγ, and then the neutron flux and the γ-ray flux are changed by the change in the output of the core. Assuming that the γ-ray flux obtained from the measured value of the detector is φγ ′, the neutron flux φn ′ in the reactor after the power change can be obtained by the following equation (2).

φｎ’ ＝ φγ’・φｎ／φγ ・・・・・・(2)
また、γ線束値は、中性子束計算手段Ａ７によって算出された中性子束と共に、中性子束／γ線束履歴記録手段１０及び中性子束／γ線束監視・補正手段１１に伝送される。 φn '= φγ' · φn / φγ (2)
The γ ray flux value is transmitted to the neutron flux / γ ray flux history recording means 10 and the neutron flux / γ ray flux monitoring / correcting means 11 together with the neutron flux calculated by the neutron flux calculating means A7.

予測手段である中性子束／γ線束予測手段１２は、中性子束／γ線束履歴記録手段１０より得られる履歴からの外挿並びに中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃのウラン量から算出された理論感度変化予測値等を用いて、中性子束／γ線束の予測値が算出される。   The neutron flux / γ-ray flux prediction means 12 as the prediction means is an extrapolation from the history obtained from the neutron flux / γ-ray flux history recording means 10 and a change in theoretical sensitivity calculated from the amount of uranium in the neutron detectors 2a, 2b, 2c. Using the predicted value or the like, the predicted value of the neutron flux / γ ray flux is calculated.

中性子束／γ線束監視・補正手段１１は、中性子束／γ線束予測手段１２により算出される中性子束／γ線束の予測値と中性子束値、γ線束値との比較並びに中性子束値,γ線束値の時間あたりの変化率から、炉出力の変動、中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃの感度の変化、検出器の異常を弁別し、原子炉出力の変動及び中性子検出器感度の変化に対しては中性子束／γ線束値を補正して中性子束計算手段Ｂ９にフィードバックする。また、中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃに異常が発生している場合には、運転員への警報を発すると共に、この異常が発生している検出器の信号をバイパスすることにより安全監視機能を維持することができる。   The neutron flux / γ ray flux monitoring / correction means 11 compares the predicted value of the neutron flux / γ ray flux calculated by the neutron flux / γ ray flux prediction means 12 with the neutron flux value, γ ray flux value, neutron flux value, γ ray flux. From the rate of change of the value per hour, the reactor power fluctuation, the sensitivity changes of the neutron detectors 2a, 2b, and 2c, and the detector abnormality are discriminated, and the reactor power fluctuation and the neutron detector sensitivity change are discriminated. Corrects the neutron flux / γ-ray flux value and feeds it back to the neutron flux calculating means B9. In addition, when an abnormality has occurred in the neutron detectors 2a, 2b, and 2c, an alarm is given to the operator, and a safety monitoring function is provided by bypassing the signal of the detector in which the abnormality has occurred. Can be maintained.

具体的な弁別方法を、図２を使用して説明する。本図は、中性子束値とγ線束値の変化から、中性子検出器の異常、炉出力の変動及び検出器感度変化を弁別する方法を示す説明図である。   A specific discrimination method will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory diagram showing a method for discriminating abnormalities in the neutron detector, fluctuations in reactor power, and changes in detector sensitivity from changes in the neutron flux value and γ-ray flux value.

本図において、実線は中性子束値／γ線束値の測定値２４、γ線束値の測定値２６を示し、破線は中性子束値／γ線束値の予測値２５を示す。   In this figure, the solid line indicates the measured value 24 of the neutron flux value / γ-ray flux value and the measured value 26 of the γ-ray flux value, and the broken line indicates the predicted value 25 of the neutron flux value / γ-ray flux value.

例えば、数ミリ秒〜数秒オーダーで中性子束値のみが上昇するときは、中性子検出器の瞬時放電の事象２１を現している。数十日オーダーで中性子束値のみが下降したときは、中性子検出器感度の低下の事象２２を現している。数分〜数時間オーダーで中性子束値及びγ線束値が共に変化するときは、原子炉出力の変動の事象２３を現している。上述のように、中性子束値とγ線束値の変化から、中性子検出器の異常、炉出力の変動及び検出器感度変化等を弁別することが可能である。   For example, when only the neutron flux value rises on the order of several milliseconds to several seconds, it indicates the event 21 of the instantaneous discharge of the neutron detector. When only the neutron flux value falls on the order of several tens of days, this indicates an event 22 of a decrease in neutron detector sensitivity. When both the neutron flux value and the γ-ray flux value change in the order of several minutes to several hours, an event 23 of fluctuation in reactor power is indicated. As described above, it is possible to discriminate abnormalities in the neutron detector, fluctuations in reactor power, changes in detector sensitivity, and the like from changes in the neutron flux value and γ-ray flux value.

また、監視手段である中性子束／γ線束監視・補正手段１１により補正された中性子束／γ線束値とγ線検出器による測定信号から上述の(２)式を使用して、中性子束計算手段Ｂ９により中性子束値が得られる。   Further, the neutron flux calculating means using the above equation (2) from the neutron flux / γ ray flux value corrected by the neutron flux / γ ray flux monitoring / correcting means 11 as the monitoring means and the measurement signal by the γ ray detector. A neutron flux value is obtained by B9.

本実施の形態によれば、中性子検出器２ａ、２ｂ、２ｃからの信号のうち直流成分信号を入力して中性子束計算手段Ｃ１４によって求めた中性子束値は、揺らぎ成分を入力して中性子束計算手段Ａ７によって算出された中性子束とγ線検出器３ａ、３ｂ、３ｃの測定値とを入力して中性子束計算手段Ｂ９によって求めた中性子束により校正される。   According to the present embodiment, the neutron flux value obtained by inputting the DC component signal from the signals from the neutron detectors 2a, 2b and 2c and obtained by the neutron flux calculating means C14 is obtained by inputting the fluctuation component and calculating the neutron flux. The neutron flux calculated by the means A7 and the measured values of the γ-ray detectors 3a, 3b, 3c are inputted and calibrated by the neutron flux obtained by the neutron flux calculation means B9.

このように、中性子束計算手段Ｃ１４で算出された中性子束値の算出に係わる中性子検出器の感度校正をすることが可能となる。このように、従来は、中性子束に係る相対値しか入手できなかったが、揺らぎせいぶんを入力して中性子計算手段により求められた中性子束と、γ線検出器により検出されたγ線に基づいて中性子束計算手段で算出された中性子束値を校正することにより、中性子束の絶対値を監視することが可能となった。   In this way, it is possible to calibrate the sensitivity of the neutron detector related to the calculation of the neutron flux value calculated by the neutron flux calculation means C14. Thus, conventionally, only the relative value related to the neutron flux was available, but based on the neutron flux obtained by the neutron calculation means by inputting the fluctuation and the γ-ray detected by the γ-ray detector. The absolute value of the neutron flux can be monitored by calibrating the neutron flux value calculated by the neutron flux calculator.

このことにより従来と比較して、中性子束に係る絶対値を算出できるので、原子炉内中性子束の監視精度を大幅に向上させることができる。また、中性子検出器の校正においてトレーサビリティを確保することができ、中性子検出器の信頼性の向上を図ることができる。また、中性子束値とγ線束値の変化から中性子検出器の異常、炉出力の変動及び検出器感度変化を弁別することも可能となる。   As a result, the absolute value of the neutron flux can be calculated as compared with the conventional case, so that the monitoring accuracy of the in-reactor neutron flux can be greatly improved. In addition, traceability can be ensured in calibration of the neutron detector, and the reliability of the neutron detector can be improved. It is also possible to discriminate abnormalities in neutron detectors, changes in reactor power, and changes in detector sensitivity from changes in neutron flux values and γ-ray flux values.

さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、校正された中性子束の画像処理手段を追設する等の変更をしてもよく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above, and modifications such as adding an image processing means for a calibrated neutron flux may be made. Various modifications can be made without departing from the scope.

本発明の実施の形態の出力分布監視装置の校正手段を示すブロック図。The block diagram which shows the calibration means of the output distribution monitoring apparatus of embodiment of this invention. 中性子束値及びγ線束値の変化から、中性子検出器の異常、炉出力の変動及び検出器感度変化を弁別する方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the method of discriminating the abnormality of a neutron detector, the fluctuation | variation of a reactor output, and a detector sensitivity change from the change of a neutron flux value and a gamma ray flux value.

符号の説明Explanation of symbols

１ａ，１ｂ，１ｃ… 検出器集合体、２ａ，２ｂ，２ｃ… 中性子検出器、３ａ、３ｂ、３ｃ… γ線検出器、４，５… マルチプレクサ、 ６… 揺らぎ成分測定手段、７… 中性子束計算手段Ａ、８… γ線束計算手段、９…中性子束計算手段Ｂ、１０…中性子束/γ線束履歴記録手段、１１… 中性子束/γ線束監視・補正手段（監視手段）、１２…中性子束/γ線束予測手段（予測手段）、１３…直流成分測定手段、１４… 中性子計算手段Ｃ、１５… プラント制御装置、１６… 炉心反応度監視装置。   1a, 1b, 1c ... detector assembly, 2a, 2b, 2c ... neutron detector, 3a, 3b, 3c ... gamma ray detector, 4, 5 ... multiplexer, 6 ... fluctuation component measuring means, 7 ... neutron flux calculation Means A, 8 ... γ-ray flux calculation means, 9 ... Neutron flux calculation means B, 10 ... Neutron flux / γ-ray flux history recording means, 11 ... Neutron flux / γ-ray flux monitoring / correction means (monitoring means), 12 ... Neutron flux / γ-ray flux prediction means (prediction means), 13 ... DC component measurement means, 14 ... Neutron calculation means C, 15 ... Plant control device, 16 ... Core reactivity monitoring device.

Claims (8)

中性子を検出する中性子検出器と、
前記中性子検出器で検出された中性子により中性子束を算出する第１の中性子束計算手段と、
γ線を検出するγ線検出器と、
前記γ線検出器で検出されたγ線によりγ線束を算出するγ線束計算手段と、
前記第１の中性子束計算手段で算出された中性子束と前記γ線束計算手段で算出されたγ線束が入力され、前記中性子束計算手段で算出された中性子束を校正する校正手段と、
を備えたことを特徴とする出力分布監視装置。 A neutron detector for detecting neutrons;
First neutron flux calculating means for calculating a neutron flux from neutrons detected by the neutron detector;
a gamma ray detector for detecting gamma rays;
Γ-ray flux calculating means for calculating γ-ray flux from γ-rays detected by the γ-ray detector;
Calibration means for inputting the neutron flux calculated by the first neutron flux calculating means and the γ-ray flux calculated by the γ-ray flux calculating means, and calibrating the neutron flux calculated by the neutron flux calculating means;
An output distribution monitoring apparatus comprising: 前記第１の中性子束計算手段は、
前記中性子検出器で検出された中性子の直流成分を測定する直流成分測定手段と、
前記直流成分測定手段で測定された直流成分測定値から中性子束を算出する第２の中性子束計算手段と、
前記中性子検出器で検出された中性子の揺らぎ成分を測定する揺らぎ成分測定手段と、
前記揺らぎ成分測定手段で測定された揺らぎ成分測定値から中性子束を算出する第３の中性子束計算手段と
を備え
前記第３の中性子束計算手段で算出された中性子束を前記校正手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載の出力分布監視装置。 The first neutron flux calculating means includes:
DC component measuring means for measuring the DC component of the neutron detected by the neutron detector;
A second neutron flux calculating means for calculating a neutron flux from the DC component measurement value measured by the DC component measuring means;
Fluctuation component measuring means for measuring a fluctuation component of the neutron detected by the neutron detector,
A third neutron flux calculating means for calculating a neutron flux from the fluctuation component measured value measured by the fluctuation component measuring means, and outputting the neutron flux calculated by the third neutron flux calculating means to the calibration means. The output distribution monitoring apparatus according to claim 1. 前記校正手段は、
入力された中性子束とγ線束の比から中性子束を算出する第４の中性子束計算手段を備え、
前記第４の中性子束計算手段で算出された中性子より、前記中性子束計算手段で算出された中性子束を校正することを特徴とする請求項１又は２記載の出力分布監視装置。 The calibration means includes
A fourth neutron flux calculating means for calculating the neutron flux from the ratio of the input neutron flux to the γ-ray flux;
3. The output distribution monitoring apparatus according to claim 1, wherein the neutron flux calculated by the neutron flux calculating means is calibrated from the neutrons calculated by the fourth neutron flux calculating means. 前記校正手段は、
中性子束とγ線束の比を予測する予測手段と、
前記予測手段の予測値により、入力された中性子束とγ線束の比を補正する補正手段とを備え、
前記補正手段で補正された中性子束とγ線束の比を前記第４の中性子束計算手段に出力することを特徴とする請求項３に記載の出力分布監視装置。 The calibration means includes
A predicting means for predicting the ratio of neutron flux to gamma ray flux;
Correction means for correcting the ratio of the input neutron flux and γ-ray flux according to the predicted value of the prediction means,
The output distribution monitoring apparatus according to claim 3, wherein the ratio of the neutron flux and the γ-ray flux corrected by the correcting means is output to the fourth neutron flux calculating means. 前記校正手段は、
入力された中性子束とγ線束の比の変化率から、出力変動によるものか前記中性子検出器の感度変化によるものか前記中性子検出器の異常によるものかを分別する分別手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の出力分布監視装置。 The calibration means includes
According to the present invention, there is provided a sorting means for sorting from the change rate of the ratio of the input neutron flux to the γ-ray flux, whether it is due to output fluctuation, sensitivity change of the neutron detector, or abnormality of the neutron detector. The output distribution monitoring apparatus according to claim 3. 前記弁別手段は、
前記中性子検出器の異常によるものであると分別したときに異常警報を発する異常警報発生手段を備えたこと特徴とする請求項５に記載の出力分布監視装置。 The discrimination means includes
6. The output distribution monitoring apparatus according to claim 5, further comprising an abnormality alarm generating means for issuing an abnormality alarm when the neutron detector is classified as being abnormal. 中性子を検出する中性子検出ステップと、
検出された中性子により中性子束を算出する第１の中性子束計算ステップと、
γ線を検出するγ線検出ステップと、
検出されたγ線によりγ線束を算出するγ線計算ステップと、
算出された中性子束とγ線束とにより算出された中性子束を校正する校正ステップと、
を備えたことを特徴とする出力分布監視方法。 A neutron detection step for detecting neutrons;
A first neutron flux calculation step for calculating a neutron flux from the detected neutrons;
a gamma ray detection step for detecting gamma rays;
A γ-ray calculating step for calculating a γ-ray flux from the detected γ-rays;
A calibration step for calibrating the neutron flux calculated by the calculated neutron flux and γ-ray flux;
An output distribution monitoring method characterized by comprising: 中性子を検出する中性子検出ステップと、
検出された中性子の直流成分を測定する直流成分測定ステップと、
測定された直流成分測定値から中性子束を算出する第１の中性子束計算ステップと、
検出された中性子の揺らぎ成分を測定する揺らぎ成分測定ステップと、
測定された揺らぎ成分測定値から中性子束を算出する第２の中性子束計算ステップと、
γ線を検出するγ線検出ステップと、
検出されたγ線によりγ線束を算出するγ線束計算ステップと、
第２の中性子束計算ステップ算出された中性子束とγ線束との比により第１の中性子束計算ステップで算出された中性子束を校正する校正ステップと、
を備えたことを特徴とする出力分布監視方法。 A neutron detection step for detecting neutrons;
DC component measurement step for measuring the DC component of the detected neutron,
A first neutron flux calculating step for calculating a neutron flux from the measured DC component measurement values;
A fluctuation component measuring step for measuring the fluctuation component of the detected neutron,
A second neutron flux calculation step for calculating a neutron flux from the measured fluctuation component measurement values;
a gamma ray detection step for detecting gamma rays;
A gamma ray flux calculating step for calculating a gamma ray flux based on the detected gamma rays;
A calibration step for calibrating the neutron flux calculated in the first neutron flux calculation step based on the ratio of the neutron flux calculated in the second neutron flux calculation step and the γ-ray flux;
An output distribution monitoring method characterized by comprising:
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